Œзбекистон республикаси олий ва œрта

5. ZAMIN GRUNTLARI QISMLARIDAGI
KUCHLANISHLAR


Reja:
5.1.Gruntlarning kuchlanish-deformatsiya holatlari
5.2.Tabiiy kuchlanishlar
5.3.Inshootdan uzatiladigan bosim ta‘siridagi kuchlanishlar


Adabiyotlar: 7, 8, 9, 11
5.1. Gruntlarning kuchlanish-deformatsiya holatlari

Poydevorlarni loyihalashda zamindagi gruntlarning fizikaviy, fizikaviy-kimyoviy va mexanik xossalari ko’rsatkichlaridan tashqari, zamin qatlamlaridagi kuchlanishlarni ham bilish lozim. Bu kuchlanishlar gruntning xususiy og’irligidan hosil bo’ladigan tabiiy va inshootdan uzatiladigan tashqi yukning qo’shimcha bosimlari ta‘sirida yuzaga keladi.

Tabiiy bosim va uning ta‘sirida hosil bo’ladigan kuchlanishlar yer sirtidan uning pastki qatlamlariga qarab oshib boradi. Tashqi yukdan hosil bo’ladigan kuchlanishlar (bosim) esa chuqurlik oshgan sayin kamayib (so’nib) borish xususiyatiga egadir. Bunda zamining har bir nuqtasiga kuchlanishlarning oltita tashkil etuvchisi (_x , _y, _z, _xy, _yz , _zx) ta‘sir qiladi.
Kuchlanishlar o’z navbatida gruntlarning deformatsiyalanishiga (hajmi va shaklining o’zgarishiga) sabab bo’ladi. Normal  kuchlanishlar grunt qismlarini har tomondan siqib, ularni zichlaydi, bu esa o’z navbatida zarrachalarning bir-biri bilan jipslashishi va ular orasidagi ishqalanish kuchlarining oshishiga olib keladi. Poydevor zaminidagi gruntlarning cho’kishini o’rganishda, normal kuchlanishlarning vertikal o’qga tik kesimlar bo’yicha ta‘sir qiluvchi maksimal _z tashkil etuvchilari ishlatiladi.
Urinma  kuchlanishlar grunt qismlarini bir-biriga nisbatan o’zaro siljitib, ularning muvozanat holatini bo’zishga harakat qiladi. Agar gruntning biror kesimidagi urinma kuchlanishlarning qiymati uning siljishga qarshiligidan katta bo’lsa, grunt qismlarining siljishi yoki ularning poydevor tovonidan sitib chiqarilishidek holatlar yuzaga kelishi mumkin.
Ma‘lumki, zarrachalari bikr bog’lanmagan (emirilgan) va qoya gruntlarining tuzilishlari bir-biridan ancha farq qiladi. Bu esa ularning kuchlanishlar ta‘siridagi deformatsiyalanish xususiyatlarida ham o’z aksini topadi.
Qoya gruntlarning minerallari bir-biri bilan bikr bog’langan. Shu sababli, inshootlardan foydalanishning amaldagi shart-sharoitlarida ular asosan elastik deformatsiyalanadi. Qoya gruntlarining deformatsiyalanish xususiyatlarini materiallar qarshiligidan ma‘lum bo’lgan umumlashgan Guk qonuni asosida baholash mumkin. Demak, deformatsiya moduli (E), ko’ndalang kengayish koeffitsienti () va siljish moduli (G) qoya gruntlari shakl o’zgarishining asosiy ko’rsatkichlari bo’lib xizmat qiladi. Bunda siljish moduli quyidagi ifoda bo’yicha aniqlanadi:

G = E / 2 ( 1 + ) . (5.1)

Zarrachalari kuchsiz bog’langan sochiluvchan va gilli gruntlarning kuchlanish-deformatsiya holatlari, qoya gruntlarinikiga nisbatan birmuncha murakkabdir. Chunki, bu gruntlar avvalo xilma-xil, bir jinsli bo’lmagan tuzilishga ega, bundan tashqari gilli gruntlarning mexanik xossalari ularning tarkibidagi suvning miqdori va sifatiga ham bog’liqdir.

Yemirilgan gruntlar qismlaridagi kuchlanganlik holatlarining zamonaviy nazariyasi prof. N.M.Gersevanov tadqiqotlariga asoslangan bo’lib, unga ko’ra, gruntlarning deformatsiyalanishida quyidagi uch xil o’ziga xos bosqichlar bir-biridan farqlanadi: 1) zichlanish bosqichi; 2) jadal siljish va zichlanish bosqichi; 3) zaminning umumiy buzilish bosqichi.
Deformatsiyalanishning birinchi bosqichi poydevordan zaminga uzatiladigan va grunt qatlamlarida hosil bo’ladigan kuchlanishlarning birmuncha kichik qiymatlarida kuzatiladi. Birinchi bosqichning boshlanishida, ancha kichik bosimlar ta‘sirida bo’lgan gruntning elastik deformatsiyalanishi hisobiga, poydevor bir-oz cho’kishi mumkin (5.1-rasm, g, OA chizik). Bunda cho’kish, grunt zarrachalari, bog’langan suv va qamralgan havoning elastik deformatsiyalanishi hisobiga sodir bo’ladi. Gruntning elastik deformatsiyalanish chegarasini tavsiflovchi bosimga uning strukturaviy (tuzilish) mustahkamligi (р_с) deyiladi.
Tashqi yukdan uzatiladigan bosimning р  р_с qiymatlarida gruntdagi suv va havoning qisman siqib chiqarilishi va bog’lanish kuchlarining kamayishi hisobiga, grunt zarrachalarining bir-biriga nisbatan o’zaro siljishi yuzaga keladi. Natijada grunt elastiko-plastik deformatsiyalana boshlaydi.
Agar bosim yana ham oshirib borilsa, poydevor qirralariga yaqin qismlarda, nafaqat grunt zarrachalarining, shuningdek grunt qatlamlarining ham o’zaro siljishini (5.1–rasm, b) kuzatish mumkin. Ya‘ni, gruntning bu qismlaridagi urinma kuchlanishlar uning siljishga chegaraviy qarshiligi _с ga teng yoki unga yaqin bo’ladi. Bu holat birinchi (zichlanish) bosqichning yakunlanganligini va ikkinchi bosqichning boshlanganligini bildiradi. Birinchi bosqichdagi s = f(p) bog’lanishining bir-oz egrilangan grafigi (5.1–rasm, g, OV egri chiziq), hisoblarda, shartli ravishda to’g’ri chiziqli deb qabul qilinadi.

5.1 – rasm. Poydevor zaminidagi gruntniing deformatsiyalanish bosqichlari: a–zichlanish bosqichi; v – jadal siljish va zichlanish bosqichi; v – umumiy buzilish bosqichi; g – cho’kish grafigi; 1 – qattiq zarrachalarning harakatlanish traektoriyasi; 2 – zarrachalarning deformatsiyalanishgacha bo’lgan joylashuv chizig’i; 3 – deformatsiyalanishdan keyingi joylashuv chizig’i; 4 – mahalliy siljish maydonchalari; 5 – sirpanish (siljish) tekisliklari; 6 – bikr yadro

Bosimni yanada oshirib borish jarayonida kuzatiladigan deformatsiyalanishning ikkinchi (jadal siljish va zichlanish) bosqichida plastik deformatsiyalar yanada oshib boradi. Bunda poydevor tovonining qirralari bo’ylab, maxalliy siljish maydonchalari yuzaga keladi (5.1–rasm, b). Ikkinchi bosqich zamin qatlamlarining har tarafga siljiy boshlashi natijasida sodir bo’ladigan gruntning yer yuzasiga bo’rtib (sitib) chiqishi arafasida yakunlanadi.

Poydevor zaminidagi gruntning navbatdagi yuklanishi uning keskin cho’kishi va bo’zilishiga (yuk ko’tarish qobiliyatining yo’qotilishiga) olib keladi. Bo’zilish poydevor ta‘sir zonasidagi gruntning yer yuzasiga bo’rtib chiqishi ko’rinishida namoyon bo’ladi (5.1–rasm, c).
O’zgaruvchan tashqi yuk bosimi va zamin gruntining cho’kishi orasidagi bog’lanish grafigi 5.1–rasm, d) da ko’rsatilgan. Deformatsiyalanishning zichlanish bosqichini chegaralovchi rsr,1 ga birinchi kritik bosim, kuchli siljish va deformatsiyalanish bosqichinining chegarasini tavsiflovchi р_cr,2 ga ikkinchi kritik bosim deyiladi.
Agar poydevor zamindagi kuchlanish-deformatsiya holatining birinchi bosqichi chegarasida ishlasa (р  р_cr,1), uning yuk ko’tarish qobiliyati yetarli deb qaraladi. Chunki, bunda cho’kish chizikli-deformatsiyalanish qonuniyatiga bo’ysunadi.
To’g’ri loyihalangan poydevorlar zaminidagi grunt, odatda, shakl o’zgarishining birinchi bosqichi chegarasida ishlaydi. Qurilish me‘yorlari va qoidalari (QMQ) bo’yicha, poydevorsozlik amaliyotining natijalariga asoslangan holda, zamin gruntini rcr,.1 dan bir-oz kattaroq bo’lgan р = R_n bosimgacha ishlatish ruxsat beriladi. R_n bosim zamin gruntining me‘yoriy qarshiligi deyiladi.